2015年春高中化学选修四专题1 第三单元 金属的腐蚀与防护(共27张PPT) (1)

第三单元金属的腐蚀与防护以下是钢铁生锈的图片：通过观察上述图片思考以下两个问题：（1）金属怎么会被腐蚀？（2）怎样防止金属腐蚀？1.了解金属腐蚀的原因，能辨别金属发生腐蚀的类型。2.了解金属电化学腐蚀的原因及反应原理。（重点）3.了解金属防护的一般方法及金属电化学防护的原理。（重点）越王勾践剑铁锈的主要成分：Fe2O3·xH2O铜绿的的主要成分：Cu2(OH)2CO3一、金属腐蚀的本质是金属或合金与周围环境的物质发生化学反应而引起腐蚀损耗的过程。M-ne-====Mn+1.化学腐蚀金属与其他物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀叫做化学腐蚀。2.电化学腐蚀不纯的金属或合金发生原电池反应，使较活泼的金属失电子被氧化而引起的腐蚀叫做电化学腐蚀。二、金属腐蚀的类型3.化学腐蚀和电化学腐蚀的比较相互关系反应现象条件电化学腐蚀化学腐蚀化学腐蚀和电化学腐蚀同时发生，但电化学腐蚀更普遍较活泼的金属被氧化金属被氧化有微弱的电流产生不产生电流不纯金属或合金跟电解质溶液接触金属跟接触的物质反应钢铁在干燥的空气里长时间不易被腐蚀,但在潮湿的空气里却很快被腐蚀,这是什么原因呢?在潮湿的空气里,钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜。水中溶有O2、CO2、SO2等气体，这样在钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜,它跟钢铁里的铁和少量的碳构成无数微小的原电池。向铁粉中加入少量的炭粉，混合均匀后，撒入内壁分别用稀醋酸和氯化钠润湿过的两支具支试管(分别标记为A、B)中，按图组装好仪器。几分钟后，打开止水夹，观察、比较导管中水柱（在水中滴加几滴红墨水）的变化和试管中的现象。AB【活动与探究】A装置中:正极：2H++2e-====H2↑负极：Fe-2e-====Fe2+电池反应：Fe+2H+====Fe2++H2↑分析：当钢铁处于酸性条件中时，易发生析氢腐蚀。说明装置A中有气体生成。H2装置A中的导管中水柱下降。装置B中的导管中水柱上升，说明装置B中有气体参加反应。负极：2Fe-4e-====2Fe2+正极：O2+2H2O+4e-====4OH-电池反应：2Fe+O2+2H2O====2Fe(OH)2分析：当钢铁处于中性或碱性条件下，易发生吸氧腐蚀。B装置中：O24.金属腐蚀快慢的判断：(1)与构成微电池两极的材料有关。两极材料的活动性差别越大，氧化还原反应的速率越，活泼金属被腐蚀的速度越。(2)电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防腐措施的腐蚀。（3）同一种金属的腐蚀：在强电解质中弱电解质中非电解质中。注意：在钢铁的腐蚀过程中，其电化学腐蚀更严重，在电化学腐蚀中，吸氧腐蚀更普遍。快快请大家根据铁生锈的原理，思考应采取什么措施防止铁生锈？烤蓝涂机油烤漆涂凡士林镀锌镀铬三、金属的防护金属作为原电池的正极（牺牲阳极的阴极保护法）金属作为电解池的阴极（外加电流的阴极保护法）如把碳素钢制成不锈钢。2.覆盖保护层如涂油、涂漆、覆盖塑料如烤蓝、电镀锌、镀铬等易氧化形成致密的氧化物薄膜作保护层的金属3.电化学保护法：1.改变金属内部的组织结构,牺牲阳极的阴极保护法外加电流的阴极保护法辅助阳极（不溶性）--方法防腐效果价格镀塑差便宜涂油漆一般便宜镀锡好中等镀铬好昂贵镀锌很好中等使用不锈钢很好昂贵铁器烤蓝好中等金属常用防腐蚀方法的比较该剑1965年冬出土于湖北江陵“望山一号”楚墓内棺中，位于墓主人的左侧，出土时插在髹漆的木质剑鞘内。这座墓葬深埋在数米的地下，一椁两棺，层层相套，椁室四周用一种质地细密的白色黏土、考古学界称之为“白膏泥”进行填塞，其下部采用的还是经过人工淘洗过的白膏泥，致密性更好。越王勾践剑为何千年不锈？越王勾践剑采用青铜铸造而成，这已经为现代科学分析所证实。“望山一号”楚墓处在现在荆州附近的漳河二干渠上，地下水位较高，该墓的墓室曾经长期被地下水浸泡，地下水酸碱性不大，基本上为中性，这从该墓出土的大量精美的漆木器保存情况较好而得到证实。地下水浸泡后，墓室内空气的含量更少。1.金属腐蚀的本质2.金属腐蚀的类型4.金属常用防腐蚀方法的比较(2)覆盖保护层(1)改变内部结构3.金属的防护(3)电化学保护法(1)化学腐蚀(2)电化学腐蚀a.析氢腐蚀b.吸氧腐蚀1.(2013·北京高考）下列金属防腐的措施中，使用外加电流的阴极保护法的是（）A.水中的钢闸门连接电源的负极B.金属护栏表面涂漆C.汽车底盘喷涂高分子膜D.地下钢管连接镁块A2.钢铁在锈蚀过程中，下列5种变化可能发生的是（）①Fe由+2价转化为+3价②O2被还原③产生H2④Fe(OH)3失水形成Fe2O3·H2O⑤杂质碳被氧化除去A.①②B.③④C.①②③④D.①②③④⑤C3.(2012·海南高考)下列叙述错误的是()A.生铁中含有碳,抗腐蚀能力比纯铁弱B.用锡焊接的铁质器件,焊接处易生锈C.在铁制品上镀铜时,镀件为阳极,铜盐为电镀液D.铁管上镶嵌锌块,铁管不易被腐蚀C4．如图所示，甲、乙两试管中各放一枚铁钉，甲试管中为NaCl溶液，乙试管中为NH4Cl溶液(溶液呈弱酸性)。数天后观察到的现象是____________________________________________，甲中正极反应为。乙中正极反应为。试管中残留气体平均相对分子质量的变化为甲，乙。O2+2H2O+4e-====4OH-2H++2e-====H2↑减少减少铁钉被腐蚀，U型管中甲端的液面高于乙端的液面NaCl溶液NH4Cl溶液甲乙即使最无足轻重的今天和昨天相比，也具有现实性这一优势。